JPH0325502A - Dual controller - Google Patents
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- JPH0325502A JPH0325502A JP16028289A JP16028289A JPH0325502A JP H0325502 A JPH0325502 A JP H0325502A JP 16028289 A JP16028289 A JP 16028289A JP 16028289 A JP16028289 A JP 16028289A JP H0325502 A JPH0325502 A JP H0325502A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、マイクロプロセッサを応用した、例えば電力
制御装置として用い得る二重化制御装置、特に部分故障
発生時の対策処理手段を備えた二重化制御装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a redundant control device that applies a microprocessor and can be used as a power control device, for example, and particularly a redundant control device equipped with a countermeasure processing means in the event of a partial failure. Regarding.
(従来の技術)
電力システムを制御する電力制御装置には従来から高信
頼性と高稼働率が要求されており、システム−の重要性
に応じて装置の構成要素が多重化されることがある。第
3図は、そのような多重化された電力制御装置の一例と
して二重化制御装置を示すものである。(Prior art) Power control devices that control power systems have traditionally been required to have high reliability and high availability, and the components of the device may be multiplexed depending on the importance of the system. . FIG. 3 shows a redundant control device as an example of such a multiplexed power control device.
第3図の二重化制御装置1は、それぞれマイクロプロセ
ッサやメモリを有し演算や装置全体の管理を制御するC
PUモジュール4A,4Bおよびインターナルバスコン
トローラ5A,5Bかラ成り、相互間が同期バス9を介
して接続された第1および第2の中央演算ユニット2A
,2Bとを備えている。また、プラントの各種プロセス
直を検出するセンサからのデータを入力したりプラント
の各種プロセス値を制御するために各種のアクチュエー
夕に操作信号を送出したりする入出力インターフェース
として機能する多数の単位入出力モジュール7からなる
入出力モジュール71,72、および中央演算ユニット
2A,2Bをそれぞれインターナルバス8A,8Bを介
して接続し入出力モジュール71.72との間でデータ
更新の4」継を実行する入出力コントローラ6A1.6
B1ないし6A2,6B2からなる複数の(図示は2組
の)入出力ユニット31.32が備えられている。The redundant control device 1 shown in FIG.
First and second central processing units 2A, which consist of PU modules 4A, 4B and internal bus controllers 5A, 5B, are connected to each other via a synchronous bus 9.
, 2B. In addition, there are many unit inputs that function as input/output interfaces that input data from sensors that directly detect various processes in the plant and send operating signals to various actuators to control various process values in the plant. The input/output modules 71 and 72 consisting of the output module 7 and the central processing units 2A and 2B are connected via internal buses 8A and 8B, respectively, and 4'' data updates are executed between them and the input/output modules 71 and 72. input/output controller 6A1.6
A plurality of input/output units 31 and 32 (two sets in the figure) consisting of B1 to 6A2 and 6B2 are provided.
なお、単位入出力モジュール7と各入出力コントローラ
6A1,6B1ないし6A2.6B2との間はI/Oバ
ス101ないし102を介して接続されている。Note that the unit input/output module 7 and each of the input/output controllers 6A1, 6B1 to 6A2, and 6B2 are connected via I/O buses 101 and 102.
二重化制御,装置1の二重化の範囲は、ψ央演算ユニッ
ト2A,2B,入出力コントローラ6A1,6B1ない
し6A2,6B2、およびインターナルバス8A,8B
としている。衿号にサフィックスAを有する中央演算ユ
ニット2A,入出力コントローラ6A1ないし6A2、
およびインターナルバス8Aの系を便宜上A系と称し、
またサフィックスBを有する中央演算ユニット2B,入
出力コントローラ6B1ないし6B2、およびインター
ナルバス8Bの系を便宜上B系と称することにする。Duplication control, the scope of duplication of device 1 is ψ central processing units 2A, 2B, input/output controllers 6A1, 6B1 to 6A2, 6B2, and internal buses 8A, 8B.
It is said that A central processing unit 2A having a suffix A in the collar number, input/output controllers 6A1 to 6A2,
For convenience, the internal bus 8A system is referred to as the A system,
Furthermore, for convenience, the system including the central processing unit 2B, input/output controllers 6B1 and 6B2, and internal bus 8B having the suffix B will be referred to as the B system.
二重化の動作としては、プラントへの誤出力を防止する
ため、両系統が健全な時はデュアルモードすなわちデー
タ照合で一致していれば出力するというモードで動作す
る。データ照合は、A, B両系の入出力コントロー
ラ6A1,6B1ないし6A2.6B2間で行われる。In order to prevent erroneous output to the plant, duplication operates in dual mode when both systems are healthy, that is, in a mode in which output is performed if data matches. Data comparison is performed between the input/output controllers 6A1, 6B1 to 6A2, 6B2 of both the A and B systems.
デュアル動作では、両系統のデータの一致時にデータ入
出力が行われるので、プラント運転上の安全性は高いが
、もし片系のψ央演算ユニッ1・や入出力コントローラ
が故障した特はデュアル動作を維持することができなく
なる。装置の稼働串向上もプラント運転上の大きな要望
事項であり、健全系では相互診断の結果、故障系を切離
して二重化を中断し、健全系のみの単独運転へと移行す
る機能を持っている。In dual operation, data input/output is performed when the data of both systems match, so plant operation safety is high, but if one system's ψ center calculation unit 1 or input/output controller fails, dual operation become unable to maintain. Improving equipment operation is also a major requirement for plant operation, and as a result of mutual diagnosis, healthy systems have the ability to disconnect faulty systems, interrupt duplication, and shift to independent operation of only healthy systems.
ところで、最近の電力制御装置として用いられる二重化
制御装置においては、危険分散や機能分散、機能向上を
意図して、筆4図に示すように、インターナルバス8A
,8Bに接続されて補助漬算を実行し、あるいはインタ
ーナルバス8A,8Bの管理を制御するCPUモジュー
ル14、およびインターナルバスコントローラ15A,
15Bから成る補助演算ユニット12を設けてそれに中
央演算ユニット2A,2Bの演算の一部を分担実行させ
たり、図示されてはいないが、他の装置との間でデータ
伝送を行う通信ユニットを接続したリすることがある。By the way, in the redundant control device used as a recent power control device, an internal bus 8A is installed as shown in Fig.
, 8B to execute auxiliary calculation or control the management of the internal buses 8A, 8B, and an internal bus controller 15A,
An auxiliary arithmetic unit 12 consisting of 15B may be provided to perform part of the arithmetic operations of the central arithmetic units 2A and 2B, or a communication unit (not shown) for data transmission with other devices may be connected thereto. Sometimes I do.
入出力ユニット31.32においても、プラント制御上
は特に必要としないオブショナルな信号監視ユニットと
して設けられることがある。The input/output units 31 and 32 may also be provided as optional signal monitoring units that are not particularly required for plant control.
従来の技術では、これらのプラント運転上、二重化装置
においてオプショナルに設けられるユニットや稼働率を
重視したユニットの片系故障の場合でも二重化運転を解
除し、非故障系のみによる単独運転へと移行していた。With conventional technology, even in the event of a failure in one system of an optional unit or a unit that emphasizes availability in a redundant system, redundant operation is canceled and only the non-faulty system is switched to independent operation. was.
(発明が解決しようとする課題)
プラント運転上、オプショナルなユニットが故障し、そ
れが除外されても、制御装置の二重化運転の継続が可能
な場合、例えば、従来は監視対象としていなかったプラ
ント情報で監視できれば運転上便利であるが、それが無
くても十分運転可能であるというような入出力ユニット
の故障や、稼働率を重視した入出力ユニットの片系故障
で運転上より重要な信号を扱う入出力ユニットが健全で
あるような場合とか、補助演算ユニットが無くても必要
最低限の運転は可能な場合、通信ユニットを介した上位
システムとのオンライン操作でなくてもローカルな処理
は十分可能であるような場合などは、二重化運転から単
純に単独運転へと移行してしまうのでは、安全運転上、
問題が土じる。(Problem to be solved by the invention) If an optional unit fails during plant operation and redundant operation of the control device can be continued even if it is excluded, for example, in a plant that was not previously monitored. It would be convenient for operation if it could be monitored with information, but it is possible to use signals that are more important for operation due to a failure of an input/output unit that can be operated without it, or a single failure of an input/output unit that emphasizes operation rate. If the input/output unit that handles the is in good condition, or if the minimum necessary operation is possible without the auxiliary processing unit, local processing can be performed without online operation with the host system via the communication unit. In cases where it is completely possible, simply shifting from redundant operation to single operation is not safe for safe driving.
The problem persists.
本発明は上述のT1f情を考慮してなされたもので、中
央演算ユニットを除く装置の部分故障峙に、そのユニッ
トの重要性に応じて、可及的に二重化運転を継続し、そ
れが不能なら可及的に片系による単独運転を継続し得る
二重化制御装置を提供することを目的とする。The present invention was made in consideration of the above-mentioned T1f situation, and when faced with a partial failure of a device other than the central processing unit, it continues redundant operation as much as possible depending on the importance of that unit, and if it becomes impossible. Therefore, it is an object of the present invention to provide a duplex control device that can continue single-system operation as much as possible.
(課題を解決するための手段)
第一に本発明は、マイクロプロセッサやメモリ、インタ
ーナルバスコントローラ等から或り、演算および制御全
体を管理実行する演算ユニットと、インターナルバスコ
ントローラに接続されたインターナルバスと、プラント
との間の入出力インターフェースとしての入出力モジュ
ールおよびその入出力モジュールを管理する入出力コン
トローラから成る複数の入出力ユニットとを含んで構成
され、少なくとも演算ユニット、インターナルバスおよ
び入出力コントローラが二重化され2つの系を構成して
いる二重化制御装置において、装置内のモジュール故障
を検出するモジュール故障検出手段と、このモジュール
故障検出手段によりモジュール故障が検出されたとき、
故障モジュールを含むユニットを系から切離し残余の装
置部分での二重系を維持するか、故障モジュールを含む
系を切離して単独系へ移行するかを選択する選択乎段を
備えたことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) First, the present invention consists of a microprocessor, a memory, an internal bus controller, etc., and an arithmetic unit that manages and executes the entire calculation and control, and a It is configured to include an internal bus, a plurality of input/output units consisting of an input/output module as an input/output interface with the plant, and an input/output controller that manages the input/output module, and includes at least a calculation unit and an internal bus. In a duplex control device in which input/output controllers are duplexed to form two systems, a module failure detection means detects a module failure in the device, and when a module failure is detected by the module failure detection means,
The system is characterized by having a selection stage for selecting whether to disconnect the unit containing the faulty module from the system and maintain a dual system in the remaining equipment, or to disconnect the system including the faulty module and transition to a single system. do.
第二に本発明は、マイクロプロセッサやメモリ、インタ
ーナルバスコントローラ等から成り、演算および$1御
全体を管理実行する演算ユニットと、インターナルバス
コントローラに接続されたインターナルバスと、プラン
トとの間の入出力インターフェースとしての入出力モジ
ュールおよびその入出力モジュールを管理する入出力コ
ントローラから或る複数の入出力ユニットとを含んで横
威され、少なくとも演算ユニット、インターナルバスお
よび入出力コントローラが二重化され2つの系を構成し
ている二重化制御装置において、入出力ユニット内の部
分故障を検出する故障検出手段と、この故障検出手段に
より両系において異なる入出力ユニットに部分故障が発
生したことが検出されたときは異なる入出力ユニットの
正常な入出力コントローラによるプラント人力データを
使用した二重系を維持し、同じ入出力ユニットに部分故
障が発生したことが検出されたときはその故陣入出力ユ
ニットからの入力データ更新を停止した二重系を維持す
る部分故陣n,′!対応手段を備えたことを特徴とする
。Second, the present invention provides an arithmetic unit that is composed of a microprocessor, a memory, an internal bus controller, etc., and manages and executes arithmetic operations and the entire $1 control, an internal bus connected to the internal bus controller, and a plant. The input/output module as an input/output interface between the two, and the input/output controller that manages the input/output module, and a certain plurality of input/output units, and at least the arithmetic unit, internal bus, and input/output controller are duplicated. In a redundant control device that constitutes two systems, there is a fault detection means for detecting a partial fault in an input/output unit, and this fault detection means detects that a partial fault has occurred in a different input/output unit in both systems. When a partial failure occurs in the same input/output unit, a duplex system is maintained using the plant human input data from the normal input/output controller of a different input/output unit, and when a partial failure is detected in the same input/output unit, the input/output of the previous input/output unit is maintained. A partial failure group n,′! that maintains a dual system that stops updating input data from the unit. It is characterized by having a corresponding means.
(作 用)
第1の発明による二重化制御装置においては、二重化運
転時に両系で異なる入出力ユニットに部分故障が発生し
たことが検出されたときは、故障が検出された系の故障
ユニット代替指定パラメータをチェックし、代替使用が
可能と判断された場合は、その系の故障した入出力ユニ
ットの人力データの代わりに、故障した入出力ユニット
に該当する他方の正常な系の入力データを使用して二重
化運転を継続する。また、故障ユニット代替指定パラメ
ータの代替使用が不能と判断された場合は、正常な系の
みによる単独運転に移行させる。両系で同じ入出力ユニ
ットに部分故障が発生したことが検出されたときは、故
障した入出力ユニットを系から切離した上で二重化運転
を継続する。(Function) In the redundant control device according to the first invention, when it is detected that a partial failure has occurred in different input/output units in both systems during duplex operation, the system in which the failure has been detected is designated as a replacement for the failed unit. If the parameters are checked and it is determined that alternative use is possible, the input data of the other normal system corresponding to the failed input/output unit is used in place of the manual data of the failed input/output unit of that system. Continue redundant operation. In addition, if it is determined that alternative use of the failed unit replacement designation parameter is impossible, the system is shifted to standalone operation using only the normal system. When it is detected that a partial failure has occurred in the same input/output unit in both systems, the failed input/output unit is disconnected from the system and redundant operation is continued.
第2の発明による二重化制御装置は、二重化運転中に両
県において異なる入出力ユニットに部分故障が発生した
ことが検出されたときは異なる入出力ユニットの正常な
入出力コントローラによるプラント人力データを使用し
た二重系を維持し、同じ入出力ユニットに部分故障が発
生したことが検出されたときはその故障入出力ユニット
からの人力データ更新を停止した二重系を維持する。The duplex control device according to the second invention uses plant human power data from normal input/output controllers of different input/output units when it is detected that a partial failure has occurred in different input/output units in both prefectures during duplex operation. When it is detected that a partial failure has occurred in the same input/output unit, the system maintains a dual system in which manual data updates from that failed input/output unit are stopped.
かくして本発明によれば、入出力ユニットに部分故障が
生じても直ちに単独運転とすることなく、可及的に二重
化運転を行い、それが不能と判断された場合に初めて単
独運転へ移行する。したがって、可及的に二重化制御装
置としての機能を全うすることができる。Thus, according to the present invention, even if a partial failure occurs in an input/output unit, duplex operation is performed as much as possible without immediately switching to standalone operation, and only when it is determined that duplex operation is impossible, transition to standalone operation is made. Therefore, the function as a duplex control device can be fulfilled as much as possible.
(実施例)
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
すでに述べたように、説明の便宜上、第3図あるいは第
4図における二重化制御装置1の二重化範囲である中央
演算ユニット2A,2B,入出力コントローラ6A1.
6B1 ;6A2,6B2、およびインターナルバス8
A,8Bのうち、n号にサフィックスAを有する系をA
系とし、サフィックスBを有する系をB系として説明す
ることにする。また、二重化制御装置1を構成し中央演
算ユニットに接続される複数の入出力ユニットをユニッ
ト番号1〜nを用いて説明する。さらに二重化制御装置
1を構成する中央演算ユニット内のA系またはB系のC
PUモジュールに実装されている基本ソフトウエアをそ
れぞれ「A系基本ソフトウェア」または「B系基本ソフ
トウェア」とし、両名を区別しない場合または総称する
場合は中に「基本ソフトウェア」と称することにする。As already mentioned, for convenience of explanation, the central processing units 2A, 2B, input/output controllers 6A1, .
6B1; 6A2, 6B2, and internal bus 8
Among A and 8B, the system with the suffix A in the n number is called A.
A system having the suffix B will be described as a B system. Further, a plurality of input/output units that constitute the duplex control device 1 and are connected to the central processing unit will be explained using unit numbers 1 to n. Furthermore, C of the A system or B system in the central processing unit constituting the redundant control device 1
The basic software installed in the PU module will be referred to as "A-system basic software" or "B-system basic software," respectively, and when the two names are not distinguished or are referred to collectively, they will be referred to as "basic software."
さて、二重化制御装置1のA系が起動する際の一連の動
作について説明する。Now, a series of operations when the A system of the redundant control device 1 starts up will be explained.
第1図に示すように、A系基本ソフトウエアが起動され
ると、まず、CF’Uモジュール4AのROMまたは不
揮発性メモリ等に格納されたアプリケーションプログラ
ムの実行をサポートするためのシステムパラメータであ
るハードウエア購或情報や、アプリケーションプログラ
ム実行環境設定情報(ファンクションまたはタスクの数
、失行周期、実行優先度など)、およびシステムパラメ
ータの項目である各ユニ゛ットが故障した時の「ユニッ
ト除外指定」などから、基本ソフトウェアの初期状態を
設定するイニシャライズ処理(ステップA01)を実行
した後、中央演算ユニット2Aにインターナルバス8A
を介して接続されたn台の入出力ユニット31.32・
・・3n(図示は31.32の2台のみ)の接続診断(
ステップAO2,A03)を行う。診断は、基本ソフト
ウエアがインターナルバスコントローラ5Aからインタ
ーナルバス8Aを介して入出力ユニット31, 32
0)入出力コントローラ6A1,6A2に対して「接続
要求コマンド」を出力し、入出力コントローラ6A1.
6A2から「接続応答コマンド」がインターナルバス8
Aおよびインターナルバスコントローラ5Aを介して、
CPUモジュール4Aに実装された基本ソフトウエアで
検出されるまでの時間を監視し、規定時間内に「接続応
答コマンド」が検出された場合に入出力ユニットを正常
とするというやり方で行われる。As shown in Figure 1, when the A-based basic software is started, it first sets system parameters to support the execution of application programs stored in the ROM or non-volatile memory of the CF'U module 4A. Hardware purchasing information, application program execution environment setting information (number of functions or tasks, abortive cycle, execution priority, etc.), and system parameter items such as "unit exclusion" when each unit fails. After executing the initialization process (step A01) to set the initial state of the basic software, the central processing unit 2A is connected to the internal bus 8A.
n input/output units 31, 32, connected via
・Connection diagnosis for 3n (only 2 units 31 and 32 shown) (
Steps AO2 and A03) are performed. Diagnosis is performed by the basic software from the internal bus controller 5A to the input/output units 31 and 32 via the internal bus 8A.
0) Output a "connection request command" to the input/output controllers 6A1 and 6A2, and output the "connection request command" to the input/output controllers 6A1.
From 6A2, the "connection response command" is sent to internal bus 8.
A and the internal bus controller 5A,
The basic software installed in the CPU module 4A monitors the time until detection, and if a "connection response command" is detected within a specified time, the input/output unit is determined to be normal.
次に、接続された全入出力ユニット31.32・・・3
nが正常の場合、A系基本ソフトウエアはB系基本ソフ
トウエアに対して同期バス9を介して「二重化要求」を
出力する(ステップAO4,BO7)。Next, all connected input/output units 31, 32...3
If n is normal, the A-system basic software outputs a "duplexing request" to the B-system basic software via the synchronous bus 9 (steps AO4, BO7).
この時、二重化制御装置1がB系での単独運転実行中で
あったとすれば、B系基本ソフトウエア処理は運転モー
ドを単独運転から二重化運転へ移行させる(ステップB
O8.AO5,AO6)。At this time, if the duplex control device 1 is executing the solo operation in the B system, the B system basic software process shifts the operation mode from the solo operation to the duplex operation (step B
O8. AO5, AO6).
デュアル撮作の二重系システムでは、両系のデータが一
致した時にデータの入出力を行うことから、運転モード
をfit独運転から二重化運転へ移行させる際に必要な
、B系運転系の全データの同期バス9経由での起動系(
A系)への転送処理も実行する。その後、両系の基本ソ
フトウェアは、入出力ユニット31.32・・・3nへ
の「出力処理」 (ステップAO9,BO9)と、リレ
ーシーケンスや閉ループ制御相当のプラント$1御プロ
グラム(アプリケーションプログラム〉を実行する「演
算処理」 (ステップAIO,BIO)、入出力ユニッ
ト31,32・・・3nからの「入力処理」 (ステッ
プA17,B17) 、および本発明に係る「ユニット
接続診断」 (ステップAll,Bll;A12,B1
2)、「診断結果交信」 (ステップA13,B13)
、「故障処理J (ステップA14〜A16,814〜
B16)を含む処理(ステップAO7〜A17,BO7
〜B17)を繰返し実行する。In the dual system for dual photography, data is input/output when the data of both systems match, so all of the B system operating systems are Start-up system via data synchronization bus 9 (
Transfer processing to system A) is also executed. After that, the basic software for both systems performs "output processing" (steps AO9, BO9) to the input/output units 31, 32...3n, and a plant $1 control program (application program) equivalent to relay sequence and closed loop control. "Arithmetic processing" to be executed (steps AIO, BIO), "input processing" from the input/output units 31, 32...3n (steps A17, B17), and "unit connection diagnosis" according to the present invention (steps All, Bll; A12, B1
2), “Communication of diagnosis results” (Steps A13, B13)
, "Failure processing J (steps A14 to A16, 814 to
B16) (steps AO7 to A17, BO7
- B17) are repeatedly executed.
また、二重化制御装置1が非運転状態の場合は、A系ソ
フトウエアはB系ソフトウェアからの「二重化応答」が
検出されないことにより二重化制御装置1が非運転状態
であることを知り、小独運転に入るために、入出力ユニ
ット31.32・・・3nからの入力処理(ステップA
20,B20)を火行する。その後、A系基本ソフトウ
エアは、リレーシーケンスや閉ループ制御相当のプラン
ト制御プログラム(アプリケーションプログラム)を実
行する「演算処理」 (ステップAID)、入出力ユニ
ット31.32・・・3nからの「入力処理」(ステッ
プA17)、入出力ユニット31.32・・・3nへの
「出力処理」 (ステップAO9)、および本発明に係
る「ユニット接続診断」 (ステップA11)、「故障
処理」 (ステップA14〜A16)、「二重化応答処
理」(ステップAO7,AO8)を含む処理(ステップ
A09〜A17)を繰返し実行する。In addition, when the redundant control device 1 is in a non-operating state, the A-system software learns that the redundant control device 1 is in a non-operational state by not detecting the "duplex response" from the B-system software, and starts a small independent operation. Input processing from input/output units 31, 32...3n (step A)
20, B20). After that, the A-system basic software performs "arithmetic processing" (step AID) that executes a plant control program (application program) equivalent to relay sequence and closed-loop control, and "input processing" from input/output units 31, 32...3n. ” (step A17), “output processing” to the input/output units 31, 32, . . . 3n (step AO9), “unit connection diagnosis” (step A11), and “failure processing” (step A14 to A16), and the processes (steps A09 to A17) including the "duplex response process" (steps AO7 and AO8) are repeatedly executed.
基本ソフトウェアの各入出力ユニット31.32・・・
3nとの間の「入力処理」 (ステップA17,A20
)および「出力処理」 (ステップAO9,BO9)の
例を以下に示す。Each input/output unit of the basic software 31, 32...
3n "input processing" (steps A17, A20
) and "output processing" (steps AO9, BO9) are shown below.
プロセスデータの入出力制御を司る入出力ユニット31
.32の入出力制御手段としては、入出力ユニット31
.32を構成する入出力コントローラ6A1,681な
いし6A2.6B2に入出力制御用のソフトウエアを有
する場合と、ハードウェアのみで制御する場合とがある
が、本発明では、そのいずれをとるかは問わないものと
する。Input/output unit 31 that controls input/output of process data
.. As the input/output control means of 32, the input/output unit 31
.. The input/output controllers 6A1, 681 to 6A2, and 6B2 constituting the 32 may have software for input/output control, or may be controlled only by hardware, but in the present invention, it does not matter which one is used. Make it not exist.
また、基本ソフトウェアでの出力データの出力(書込み
)および人力データの入力(読出し)についても、割込
み起動による手段などがあるが、本発明では、その手段
は問わないものとする。Furthermore, for the output (writing) of output data and the input (reading) of manual data in the basic software, there are means such as interrupt activation, but the present invention does not limit the means.
「出力処理」は、まず、基本ソフトウェアがインターナ
ルバスコントローラ5A,5Bおよびインターナルバス
8A,8Bを介して各入出力ユニット31.32の入出
力コントローラ6A1,6B1ないし6A2、6B2に
対して「出力データ」を出力し、次に、入出力コントロ
ーラ6A1,681ないし6A2.6B2がその出力デ
ータをI/Oバス101,102を介して入出力モジュ
ール71.72に出力することによって行われる。また
、「人力処理」は、まず、基本ソフトウエアがインター
ナルバスコントローラ5A,5Bおよびインターナルバ
ス 8A,8Bを介して各入出力ユニット31.32の
入出力コン1・ローラ6A1,6B1ないし6A2.6
B2に対して「入力要求」を出力して入力データ待ち状
態とし、次に、入出力コントローラ6A1,681ない
し6A2.6B2がI/Oバス101,102を介して
入出力モジュール71.72からデータを入力し、その
入力データをインターナルバス8A,8Bおよびインタ
ーナルバスコントローラ5A.5Bを介して入力データ
待ち状態にある基本ソフトウエアが取り込むことによっ
て行われる。"Output processing" is first performed by the basic software to the input/output controllers 6A1, 6B1 to 6A2, 6B2 of each input/output unit 31.32 via the internal bus controllers 5A, 5B and internal buses 8A, 8B. The input/output controllers 6A1, 681 to 6A2, 6B2 then output the output data to the input/output modules 71, 72 via the I/O buses 101, 102. In addition, in "human processing", the basic software first performs input/output controller 1/roller 6A1, 6B1 to 6A2 of each input/output unit 31.32 via internal bus controllers 5A, 5B and internal buses 8A, 8B. .6
The input/output controller 6A1, 681 to 6A2. and sends the input data to internal buses 8A, 8B and internal bus controllers 5A. This is performed by the basic software that is in a state of waiting for input data to take in the data via the 5B.
ここで本発明に係る入出力ユニット31. 32の故
障時の二重化制御装置1の挙動について、以下に第2図
を参照して説明する。なお、第2図に示した本発明に係
る基本ソフトウエアの処理フローチャートで使用する符
号については以下の通りである。Here, the input/output unit 31 according to the present invention. The behavior of the redundant control device 1 in the event of a failure of 32 will be described below with reference to FIG. Note that the symbols used in the processing flowchart of the basic software according to the present invention shown in FIG. 2 are as follows.
Kは、n台の入出力ユニット31.32・・・3nに対
して1台につき1ビットの情報を設けた場合の、nビッ
トで構成された白系の入出力ユニッ1・の接続診断結果
(ビット情9fi>を示す。Iは、1〜nの範囲で使用
する入出力ユニット31. 32・・・3nのユニッ
ト番号を示す。Jは、O〜(n −1)の範囲で使用す
る自系の入出力ユニットの接続診断結果(K)のビット
位置情報を示す。Lは、同期バス9を介して取込んだ他
系の入出力ユニットの接続診断結果を示す。Xは、自系
の入出力ユニットの接続診断結果CK)と他系の入出力
ユニットの接続診断結果(L)との論理和桔果を示す。K is the connection diagnosis result of the white input/output unit 1 composed of n bits when one bit of information is provided for each input/output unit 31, 32...3n. bit information 9fi>.I indicates the unit number of the input/output unit 31, 32...3n used in the range of 1 to n.J indicates the unit number of the input/output unit used in the range of O to (n - 1). Indicates the bit position information of the connection diagnosis result (K) of the input/output unit of the system.L indicates the connection diagnosis result of the input/output unit of the other system imported via the synchronous bus 9.X indicates the connection diagnosis result of the input/output unit of the own system. The logical sum result of the connection diagnosis result (CK) of the input/output unit and the connection diagnosis result (L) of the input/output unit of another system is shown.
Yは、n台の入出力ユニット31.32・・・3nに対
して1台につき1ビットの情報を設けた場合の、nビッ
トで構成されたユニット除外指定であり、“O”で除外
指定有効、“1”で除外指定無効を示す。2は、自系の
入出力ユニットの接続診断結果(K)と他系の入出力ユ
ニットの接続診断結果(L)との論理和結果である(X
)と、ユニット除外指定(Y)との論理積結果を示す。Y is a unit exclusion designation made up of n bits when one bit of information is provided for each input/output unit 31, 32...3n, and "O" is a unit exclusion designation. Valid, “1” indicates invalid exclusion specification. 2 is the logical sum result (X
) and the unit exclusion designation (Y).
いま、二重化制御装置1がA系とB系により二重化運転
を行っているときに、二重化制御装置1を構成している
n台の入出力ユニット31.32・・・3nのうちの1
台(ユニット番号mum≦n)のA系入出力コントロー
ラが故障した場合において、ユニット除外指定のユニッ
ト番号m (: d<当するビットが“0” (除外有
効指定)である特の二重化制御装置1の挙動について説
明する。Now, when the duplex control device 1 is performing duplex operation using the A system and the B system, one of the n input/output units 31, 32, . . . , 3n that constitute the duplex control device 1
When the A-system input/output controller of a unit (unit number mum≦n) fails, the unit number m (: d< corresponding bit is “0” (exclusion valid designation) for unit exclusion designation is a special redundant control device. The behavior of No. 1 will be explained.
A系基本ソフトウエアは、ユニット接続診断処理でユニ
ット番号mの入出力ユニットの故障を検出する(ステッ
プSOI〜SOS)と、ユニット診断結果としてmビッ
トを“1″として診断結果交信処理で同期バス9を介し
てB系ソフトウェアに自系ユニット診断結果を出力して
B系ユニット診断結果を取込み、自系(A系)ユニット
診断拮果とB系ユニット診断結果との論理和をとった粘
果(ステップSO9〜S12)、ユニット番号mに該当
するビットが“1”となることから、故障ユニット有り
と判断し、さらにその判断結果とユニット除外指定との
論理積(ステップ813〜S15)をとる。ここで、ユ
ニット除外指定のユニット番号mに該当するビットが“
O” (除外H効指定)(ステップS16: “Y”)
であるため、A系基本ソフトウエアは、除外人力処理と
して、入出力ユニットのユニット番号mからの入力デー
タ更新を止め、ユニット番号mを除外した二重化運転を
継続する。この時、B系基本ソフトウエアは、A系基本
ソフトウェアと同様に、自系診断結果とA系診断結果と
の論理和をとった結果、除外入力処理として入出力ユニ
ットのユニット番号『nからの入力データ更新を東め、
ユニット番号mを除外した二重化運転を継続する。この
時の状態を、m−1と仮定して第5図に示す。When the A-system basic software detects a failure in the input/output unit with unit number m in the unit connection diagnosis process (steps SOI to SOS), it sets the m bit to "1" as the unit diagnosis result and establishes a synchronous bus in the diagnosis result communication process. 9 to the B-system software, imports the B-system unit diagnosis result, and calculates the logical sum of the self-system (A-system) unit diagnosis result and the B-system unit diagnosis result. (Steps SO9 to S12), since the bit corresponding to unit number m becomes "1", it is determined that there is a faulty unit, and the logical AND of the determination result and the unit exclusion designation is performed (steps 813 to S15). . Here, the bit corresponding to unit number m specified for unit exclusion is “
O” (Exclusion H effect designation) (Step S16: “Y”)
Therefore, the A-system basic software stops updating the input data from unit number m of the input/output unit as an exclusion manual process, and continues duplex operation with unit number m excluded. At this time, similar to the A-system basic software, the B-system basic software calculates the logical sum of the self-system diagnosis result and the A-system diagnosis result, and as a result of the exclusion input processing, the unit number of the input/output unit "from n" is calculated. Update input data,
Continue duplex operation excluding unit number m. The state at this time is shown in FIG. 5 assuming m-1.
入出力ユニットのユニット番号mを除外した二重化運転
の継続中に、該当ユニットの故障が複111した場合、
A系越本ソフトウェアは、ユニット故障診断処理でユニ
ット番号mの入出力ユニットの復旧を検出すると、ユニ
ット診断結果としてmビットを“O”として診断結果交
信処理で向期バス9を介してB系ソフトウエアに自系ユ
ニット診断結果を出力し、B系ユニット診断結果を取込
み、自系診断結果とB系診断結果の論理和をとる(ステ
ップS09〜S12)。A系基本ソフトウェアは、論理
和をとった結果、ユニット番号mに該当するビットが′
0” (ビット0−n−1がすべて“0“)となる(ス
テップS13: “Y”)ことから故障無しと判断し、
人力処理として全入出力ユニットの人力データを更新す
る完全二重化運転へ移行する。この時、B系基本ソフト
ウェアは、A系基本ソフトウエアと同様に、自系診断結
果とA系診断結果との論理和をとった結果、ビットO〜
n−1がすべて′0″となることから故障ユニット無し
と判断し、完全二重化運転へ移行する。If the corresponding unit fails multiple times during duplex operation excluding unit number m of the input/output unit,
When the system A system software detects the recovery of the input/output unit with unit number m in the unit failure diagnosis process, it sets the m bit to "O" as the unit diagnosis result and sends it to system B system via the destination bus 9 in the diagnosis result communication process. The self-system unit diagnosis result is output to the software, the B-system unit diagnosis result is taken in, and the logical sum of the self-system diagnosis result and the B-system diagnosis result is calculated (steps S09 to S12). In the A-based basic software, as a result of taking the logical sum, the bit corresponding to unit number m is '
0” (bits 0-n-1 are all “0”) (step S13: “Y”), so it is determined that there is no failure.
Shift to full redundant operation where human data for all input/output units is updated as a manual process. At this time, the B-system basic software, like the A-system basic software, calculates the logical sum of the self-system diagnosis result and the A-system diagnosis result, bits O~
Since n-1 is all '0', it is determined that there is no faulty unit, and the system shifts to full duplex operation.
次に、二重化制御装置1がA系とB系による二重化運転
中に二重化制御装置1を構成しているn台の入出力ユニ
ットのうちの1台(ユニット番号mum≦n)のA系入
出力コントローラ6A1または6A2が故障した場合に
おいて、ユニット除外指定のユニット番号mに該当する
ビットが“1”(除外無効指定)である時の二重化制御
装置1の挙動を説明する。Next, while the duplex control device 1 is in duplex operation using the A system and the B system, the A system input/output of one of the n input/output units (unit number mum≦n) that constitutes the duplex control device 1 is performed. The behavior of the duplex control device 1 when the controller 6A1 or 6A2 fails and the bit corresponding to the unit number m designated for unit exclusion is "1" (exclusion invalid designation) will be described.
A系基本ソフトウエアは、ユニット接続診断処理でユニ
ット番号mの入出力ユニッ1・の故障を検出すると、ユ
ニット診断結果、mビットー″1″として診断結果交信
処理で同期バス9を介してB系ソフトウェアに自系ユニ
ット診断結果を出力し、B系ユニット診断結果を取込み
、自系診断桔果とB系診断結果の論理和をとる(ステッ
プS12)。When the A-system basic software detects a failure in the input/output unit 1 with unit number m in the unit connection diagnosis process, it sends the unit diagnosis result, m bit - "1", to the B-system via the synchronous bus 9 in the diagnosis result communication process. The self-system unit diagnosis result is output to the software, the B-system unit diagnosis result is taken in, and the logical sum of the self-system diagnosis result and the B-system diagnosis result is calculated (step S12).
A系基本ソフトウエアは、論理和をとった結集、ユニッ
ト番号mに該当するビットが“1”となることから故障
有りと判断し、さらにその判断桔東とユニット除外指定
との論理積をとる(ステップS15)。ここで、ユニッ
ト除外指定のユニット番号mに該当するビットが“1“
(除外無効指定)であるため、A系基本ソフトウエア
は、さらに前述の結果と自系診断結果との論理積をとる
。この結果、ユニット番号mに該当するビットが“1”
となることから、自系切離し(ステップS17:“N“
)として、以降、ユニット番号mの入出力ユニットが復
旧するまでイニシャライズ処理を文行する。この時、B
系基本ソフトウェアは、自系診断結果とA系診断結果と
の論理和をとった結果とユニット除外指定との論理積を
とった結果に、?らに、自系診断結果との論理積をとる
。この結果、ユニット番号mに該当するビットが“0”
(ビットO−n−1がすべて“0”)となることから、
二重化運転から単独運転へ移行する(ステップS17:
“N”)。この状態を第6図に示す。The A-system basic software determines that there is a failure because the bit corresponding to the unit number m becomes "1" based on the logical sum, and then performs the AND of this judgment and the unit exclusion designation. (Step S15). Here, the bit corresponding to unit number m specified for unit exclusion is “1”.
(exclusion invalid designation), the A-system basic software further performs a logical product of the above-mentioned result and the self-system diagnosis result. As a result, the bit corresponding to unit number m is “1”
Therefore, self-system separation (step S17: "N"
), the initialization process is continued until the input/output unit with unit number m is restored. At this time, B
The system basic software calculates the logical sum of the self-system diagnosis result and the A-system diagnosis result and the logical product of the unit exclusion designation. Furthermore, a logical AND is performed with the self-system diagnosis results. As a result, the bit corresponding to unit number m is “0”
(Bits O-n-1 are all “0”), so
Shift from duplex operation to single operation (step S17:
“N”). This state is shown in FIG.
二重化制御装置1がB系での単独運転中に、A系のユニ
ット番号mの入出力ユニットを構成する入出力コントロ
ーラ6A1,6A2が復慣した場合、A系基本ソフトウ
エアは、B系基本ソフトウェアに対して同期バス9を介
して「二重化要求」を出力し、以降、両系基本ソフトウ
ェ■アは単辿運転から完全二重化運転に移行する。When the input/output controllers 6A1 and 6A2 that constitute the input/output unit with the unit number m of the A system recover while the redundant control device 1 is operating independently in the B system, the A system basic software is changed to the B system basic software. A "duplexing request" is outputted to the controller via the synchronous bus 9, and thereafter, the basic software of both systems shifts from single-track operation to complete duplex operation.
以上の説明はA系側の動作を中心としたものであるが、
B系側においてもA系側と同様にして行われる。第1図
ににおけるB系のステップには、B系であることを示す
Bに、A系のステップの対応する数字符号を付して示し
ている。The above explanation focuses on the operation of the A system side, but
This is done on the B-system side in the same way as on the A-system side. B-system steps in FIG. 1 are shown with B indicating that they are B-system steps, and a numerical code corresponding to that of the A-system steps.
以上説明した実施例によれば、二重化された装置を構成
する各ユニットが有する機能に応じて片系の故陣時に、
故障ユニットを切離して二重化運転を維持するか、故障
したユニット(モジュール)を含む系全体を切離して単
独運転へ移行するかを、パラメータ設定という簡単な方
法で実現することができる。According to the embodiment described above, when one system is out of service, the
A simple method of parameter setting can determine whether to disconnect the failed unit and maintain redundant operation, or disconnect the entire system including the failed unit (module) and shift to standalone operation.
このパラメータの判断や、ユニット小独/系全体の切離
しおよび自動復旧は、基本プログラムで実行するため、
使い勝手の良い装置を構成することができる。Judgment of these parameters, separation of units/systems as a whole, and automatic recovery are executed by the basic program.
It is possible to configure an easy-to-use device.
次に第7図(a),(b)以下を参照して本発明の他の
実施例について説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7(a) and 7(b).
ここで第1図および第2図を参照して説明したステップ
と同一もしくは対応するステップには同一の符号を付し
ている。Here, steps that are the same as or correspond to those described with reference to FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals.
この実施例においては、第7図(a).(b)に示すよ
うに、A系ソフトウエアが起動されると、まず、CPU
モジュール4AのROMまたは不揮発性メモリ等にmh
されたアプリケーションプログラムの実行をサポートす
るためのシステムパラメータであるハードウエア構成情
報や、アプリケーションプログラム実行環境設定情報(
ファンク?ョンまたはタスクの数、実行周期、実行優先
度など)、およびシステムパラメータの項目である各ユ
ニットが故障した時の「ユニット除外指定」などから、
基本ソフトウエアの初期状態を設定するイニシャライズ
処理(ステップA01)を実行した後、中央演算ユニッ
ト2Aにインターナルバス8Aを介して接続されたn台
の入出力ユニット31.32・・・3n(図示は2台の
み)の接続診断(ステップA02)を行う。診断は、基
本ソフ1・ウェアがインターナルバスコントローラ5A
からインターナルバス8Aを介して各入出力ユニット3
1.32の入出力コントローラ6A1■ 6A2に対し
て「接続要求コマンド」を出力し、入出力コントローラ
6A1.6A2から「接続応答コマンド」がインターナ
ルバス8Aおよびインターナルハスコントローラ5Aを
介して、基本ソフトウエアで検出されるまでの時間を監
蜆し、現定時間内に「接続応答コマンド」が検出された
場合に人・出力ユニットを正常とするというやり方で行
われる。In this embodiment, FIG. 7(a). As shown in (b), when the A-based software is started, the CPU
mh in the ROM or non-volatile memory of module 4A
Hardware configuration information, which is system parameters to support the execution of application programs, and application program execution environment setting information (
Funk? number of units or tasks, execution cycle, execution priority, etc.), and system parameter items such as "unit exclusion designation" when each unit fails.
After executing the initialization process (step A01) to set the initial state of the basic software, n input/output units 31, 32...3n (not shown) connected to the central processing unit 2A via the internal bus 8A are connection diagnosis (step A02) is performed for only two units). For diagnosis, the basic software 1/ware is internal bus controller 5A.
to each input/output unit 3 via internal bus 8A.
A "connection request command" is output to the input/output controller 6A1■6A2 of 1.32, and a "connection response command" is sent from the input/output controller 6A1.6A2 via the internal bus 8A and the internal hash controller 5A. This is done by monitoring the time taken until the software detects the connection, and if a "connection response command" is detected within the specified time, the person/output unit is declared normal.
次に、接続された全入出力ユニット31〜3nが正常の
場合、A系基本ソフトウエアはB系基本ソフトウェアに
対して同期バス9を介して「二重化要求」を出力する(
ステップAO4,BO7)。Next, if all the connected input/output units 31 to 3n are normal, the A-system basic software outputs a "duplexing request" to the B-system basic software via the synchronous bus 9 (
Steps AO4, BO7).
この時、二重化制御装置1がB系での単独運転丈行中の
場合、B系基本ソフトウエアは運転モードを単独運転か
ら二重化運転へ移行させる(ステップBO8,BO8’
)。At this time, if the duplex control device 1 is in the standalone operation in the B system, the B system basic software shifts the operation mode from the standalone operation to the duplex operation (steps BO8, BO8'
).
デュアル操作の二重系システムでは、両系のデータ一致
時にデータ出力を行うことから、運転モードを11独運
転から二重化運転へ移行させる際に必要である、B系運
転系の全データの同期バス9経由での起動系(A系)へ
の転送処理も実行する。In a dual-operation dual-system system, data is output when the data of both systems match, so a synchronization bus for all data of the B-system operation system is required when changing the operation mode from 11 independent operation to duplex operation. The transfer process to the startup system (A system) via 9 is also executed.
その後、両系の基本ソフトウエアは、入出力ユニット3
1.32・・・3nへの「出力処理」 (ステップAO
9,BO9)と、リレーシーケンスや閉ループ制御相当
のプラント制御プログラム(アプリケーションプログラ
ム)を実行する「演算処理」(ステップAIO,BIO
)、入出力ユニット31. 32・・・3nからの「入
力処理」 (ステップA29〜A31,B29〜B31
)、さらに本発明に係る「ユニット接続診断」 (ステ
ップA11.Bll)、r診断結果交信」 (ステップ
A21,A22.B21,B22) 、および「故障処
理」(A24,824以下)を繰返し実行する。After that, the basic software for both systems is input/output unit 3.
1.32..."Output processing" to 3n (step AO
9, BO9) and "arithmetic processing" (steps AIO, BIO) that executes plant control programs (application programs) equivalent to relay sequences and closed-loop control.
), input/output unit 31. "Input processing" from 32...3n (steps A29 to A31, B29 to B31
), and further repeatedly execute "unit connection diagnosis" (step A11.Bll), "r diagnosis result communication" (steps A21, A22.B21, B22), and "failure processing" (A24, 824 et seq.) according to the present invention. .
また、二重化制御装置1が非運転状態である場合、A系
ソフトウェアはB系ソフトウェアからの「二重化応答」
が検出されないことにより二重化制御装置1が非運転状
態であることを知り、単独運転動作に入るために、入出
力ユニット31,32・・・3nからの人力処理(ステ
ップA20)を実行する。その後、A系基本ソフトウエ
アは、リレーシーケンスや閉ループ制8相当のプラント
制御プログラム(アプリケーションプログラム)を実行
する「演算処理」 (ステップA10)、入出力ユニッ
ト31.32・・・3nからの「入力処理」(ステップ
A20) 、入出力ユニット31.32・・・3nへの
「出力処理」 (ステップAAO9)、および本発明に
係る「ユニット接続診断」 (ステップA11)、「故
障処理」 (ステップA24〜A28)、「二重化応答
処理」 (ステップAO4〜AO8)を繰返し実行する
。In addition, when the redundant control device 1 is in a non-operating state, the A-system software receives a "duplex response" from the B-system software.
Since the redundant control device 1 is not detected, it is learned that the duplex control device 1 is in a non-operating state, and in order to enter the independent operation operation, manual processing (step A20) from the input/output units 31, 32, . . . , 3n is executed. After that, the A-system basic software performs "arithmetic processing" (step A10) that executes a plant control program (application program) equivalent to a relay sequence or closed loop system 8, and "input processing" from the input/output units 31, 32...3n. "processing" (step A20), "output processing" to the input/output units 31, 32...3n (step AAO9), "unit connection diagnosis" (step A11), and "failure processing" (step A24) according to the present invention. ~A28) and "duplex response processing" (steps AO4 to AO8) are repeatedly executed.
次に、入出力ユニット31.32の故陣時の二重化制御
装置1の挙動について、以下に第8図を参照して説明す
る。なお、第8図に示した本発明に係る基本ソフトウエ
アの処理フローチャートで使用する符号1,J,K,L
は、第2図の場合と同様とする。Mは、n台の入出力ユ
ニット31〜3nに対し1台につき1ビットの情報を設
定した場合の、nビットで構威された故障ユニット代替
指定であり、“0″で代替指定有効、“1”で代替指定
無効を示す。Xは、自系の入出力ユニットの接続診断結
果(K)と故障ユニット代替指定CM)との論理積結果
を示す。Yは、自系の入出力ユニットの接続診断結果(
K)と他系の入出力ユニットの接続診断結果(L)との
論理積結果を示す。Next, the behavior of the duplex control device 1 when the input/output units 31 and 32 are out of service will be explained below with reference to FIG. Note that the symbols 1, J, K, and L used in the processing flowchart of the basic software according to the present invention shown in FIG.
is the same as in FIG. 2. M is a failure unit replacement designation made up of n bits when one bit of information is set for each of n input/output units 31 to 3n; "0" indicates replacement designation is valid; 1” indicates that the alternative designation is invalid. X indicates the AND result of the connection diagnosis result (K) of the input/output unit of the own system and the failure unit replacement designation CM). Y is the connection diagnosis result of the input/output unit of the own system (
The logical AND result of K) and the connection diagnosis result (L) of the input/output unit of the other system is shown.
いま、二重化制御装置1がA系とB系による二重化運転
中に、二重化制御装置1を構成しているn台の入出力ユ
ニット31.32・・・3nのうちの1台(ユニット番
号m:m≦n)のA系入出力コントローラ6Aが故障し
た場合において、故障ユニット代替指定のユニット番号
mに該当するビットー“0” (代替有効指定)の時の
二重化制御装置1の挙動を説明する。Now, while the duplex control device 1 is in duplex operation using the A system and the B system, one of the n input/output units 31, 32...3n (unit number m: When the A-system input/output controller 6A (m≦n) fails, the behavior of the duplex control device 1 when the bit corresponding to the unit number m of the failed unit replacement designation is “0” (alternative valid designation) will be explained.
A系基本ソフトウエアは、ユニット接続診断処理でユニ
ット番号mの入出力ユニット3mの故障を検出する(ス
テップ501〜S08)と、mビットー“1゜とする自
系(A系)ユニット診断結果(K)と故障ユニット代替
指定(M)との論理積(X)をとる(ステップ320〜
S22)。故障ユニット代替指定(M)のユニット番号
mに該当するビットが“0” (代替有効指定)である
ため、さらに上記Xと他系交信処理で同期バス9を介し
て取込んだB系のユニット接続診断結果(L)との論理
積(Y)をとる(ステップ323〜S26)。ここで、
ユニット番号mに該当するビットが“1”となった場合
、A系の基本ソフトウエアは、B系のユニット番号mを
正常と判断し、代替処理人力として、他系交信処理で同
期バス9を介して取込んだB系のユニット番号mに該当
する入力データを使用した二重化運転を継続する(ステ
ップS27: “Y″)。この時、B系址本ソフトウェ
アは、自系のユニット接続診断結果が(K)が“0”
(接続されている全入出力ユニットが正常)であること
から自系入出力ユニットの人力データを使用した二重化
運転を継続する。この状態をm−1として第9図に示す
。When the A-system basic software detects a failure in the input/output unit 3m with unit number m in the unit connection diagnosis process (steps 501 to S08), the A-system basic software sets the self-system (A-system) unit diagnosis result ( K) and the failed unit replacement designation (M) are logically ANDed (X) (step 320~
S22). Since the bit corresponding to the unit number m of the failed unit replacement designation (M) is “0” (alternative valid designation), the B system unit imported via the synchronous bus 9 in the above X and other system communication processing A logical product (Y) with the connection diagnosis result (L) is taken (steps 323 to S26). here,
When the bit corresponding to unit number m becomes "1", the basic software of system A determines that unit number m of system B is normal, and uses the synchronous bus 9 in communication processing of other systems as an alternative processing power. The duplex operation using the input data corresponding to the unit number m of the B system imported through the B system is continued (step S27: "Y"). At this time, the B-system real software shows that the self-system unit connection diagnosis result (K) is “0”.
(All connected I/O units are normal), so redundant operation using the manual data of the own I/O units continues. This state is shown in FIG. 9 as m-1.
もし演算結果(Y)のユニット番号mに該当するビット
が“1”となった場合は、両系のユニット番号mの入出
力ユニットが故障であると判断し、両系基本ソフトウェ
アは、ユニット番号ml:該当する入出力ユニットから
の入力データ更新を停止した二重化運転を継続する(ス
テップS27:“N“)。この状態を第10図に示す。If the bit corresponding to unit number m in the operation result (Y) becomes "1", it is determined that the input/output unit with unit number m of both systems is faulty, and the basic software of both systems ml: Continue duplex operation with input data update stopped from the corresponding input/output unit (step S27: "N"). This state is shown in FIG.
A,B両系による二重化運転中に、n台の入出力ユニッ
ト31〜3nの内の2台(ユニット番号−m,m+1
:m+1≦n)について、A系入出力コントローラ6A
1(ユニット番号m)およびB系入出力コントローラ6
B2(ユニット番号m+1)が故障した場合における、
故障ユニット代替指定のユニット番号m,m+1に該当
するビットー“0” (代替有効指定)の時の両系の挙
動としては、A系はユニット番号mに該当する入力デー
タについて、またB系はユニット番号m+1に該当する
入力データについて、A系(正堂系)の入力データを使
用した二重化運転を継続する(ステップS27: “Y
“)。この状態を第11図に示す。During redundant operation using both systems A and B, two of the n input/output units 31 to 3n (unit numbers -m, m+1
:m+1≦n), A system input/output controller 6A
1 (unit number m) and B system input/output controller 6
When B2 (unit number m+1) fails,
The behavior of both systems when the bits corresponding to unit numbers m and m+1 of the failure unit replacement designation are “0” (substitution valid designation) is as follows: System A will behave with respect to the input data corresponding to unit number m, and System B will behave with respect to the input data corresponding to unit number m. Regarding the input data corresponding to number m+1, the redundant operation using the input data of the A system (Seido system) is continued (Step S27: “Y
). This state is shown in FIG.
A系.B系共にユニット接続診断処理で診断桔果(K)
一“0”で、入出力ユニットの故障復旧を検出する(ス
テップS20 : “Y”)と、自系に接続された入
出力コントローラ6A1.6A2.6B1.6B2から
の入力データを使用した完全二重化運転に移行する。A system. Diagnosis result (K) with unit connection diagnosis processing for both B series
When the failure recovery of the input/output unit is detected at "0" (step S20: "Y"), complete duplexing is performed using input data from the input/output controller 6A1.6A2.6B1.6B2 connected to the own system. Shift to driving.
次に、A系とB系による二重化運転中に、A系を横或し
ているn台の入出力ユニット31〜3 nのうちの1台
(ユニット番号m:m≦n)の入出力コントローラ6A
1が故障した場合において、故障ユニット代替指定のユ
ニット番号mに該当するビットー“1” (代替無効指
定)の時の二重化制御装置1の挙動を説明する。Next, during the redundant operation of the A system and the B system, the input/output controller of one of the n input/output units 31 to 3n (unit number m: m≦n) that is adjacent to the A system 6A
The behavior of the redundant control device 1 when the bit corresponding to the unit number m designated as a replacement for the failed unit is "1" (invalid replacement designation) in the case where the unit 1 fails will be explained.
A系基本ソフトウエアは、ユニット接続診断処理でユニ
ット番号mの入出力ユニットの故障を検出すると、mビ
ットー“1゜としたユニット診断結果(K)と故障ユニ
ット代替指定(M)との論理積をとった結果(Y)が、
故障ユニット代替指定のユニット番号ml:該当するビ
ットが“1”(代替無効指定)であるため、上記論理積
拮果(Y)のユニット番号mに該当するビットが“1”
となることから、自系切離し(ステップS23:“N”
)として、以降、ユニット番号mの入出力ユニットの復
旧を検出するまでイニシャライズ処理を実行する。この
時、B系の基本ソフトウエアは、自系診断結果(K)が
“1”であることから、二重化運転から、自系の入出力
コントローラ6B1.682からの入力データを使用し
た!11独運転に移行する。第12図にこの状態を示す
。When the A-system basic software detects a failure in the input/output unit with unit number m during unit connection diagnosis processing, it performs a logical product of the unit diagnosis result (K) with the m bit set to “1°” and the failure unit replacement designation (M). The result (Y) is
Unit number ml of failure unit replacement designation: Since the corresponding bit is “1” (substitution invalid designation), the bit corresponding to unit number m of the above logical product and antagonist (Y) is “1”.
Therefore, self-system separation (step S23: “N”)
), the initialization process is thereafter executed until recovery of the input/output unit with unit number m is detected. At this time, since the own system diagnosis result (K) was "1", the basic software of system B used the input data from the own system's input/output controller 6B1.682 from duplex operation! 11 will shift to driving alone. FIG. 12 shows this state.
B系での単独運転中に、A系基本ソフトウエアがユニッ
ト番号mの入出力ユニットの複旧を検出した場合、A系
基本ソフトウェアは、B系基本ソフトウエアに対して同
期バス9を介して「二重化要求」を出力し、以降、両系
基本ソフトウエアはfil独運転から完全二重化運転に
移行する。If the A-system basic software detects the duplication of the input/output unit with unit number m during standalone operation in the B-system, the A-system basic software communicates with the B-system basic software via the synchronous bus 9. A "duplexing request" is output, and thereafter, the basic software of both systems shifts from fil-only operation to complete duplexing operation.
以上説明した実施例によれば、二重化された装置を構成
する各ユニットが有する機能に応じて片系の故障時に、
正常系ユニットのデータを使用した二重化運転を維持す
るか、故障ユニットを切離した二重化運転を維持するか
、あるいは故障ユニットを含む系全体を切離した単独運
転に移行するかを、パラメータ設定という簡単な方法で
丈現することができる。このパラメータの判断や、ユニ
ット車独/系全体の切離しおよび自動復IE+は、是本
プログラムで実行するため、使い勝f.の良い装置を構
成することができる。According to the embodiment described above, when one system fails, depending on the function of each unit configuring the duplex device,
A simple parameter setting allows you to decide whether to maintain redundant operation using the data of the normal unit, maintain redundant operation with the failed unit disconnected, or transition to standalone operation with the entire system including the failed unit disconnected. It can be improved in a certain way. Judgment of this parameter, disconnection of the unit vehicle/system as a whole, and automatic recovery IE+ are executed by this program, so it is easy to use. A good device can be constructed.
以上詳述したように、装置の高性能化に伴い、プラント
運転に最代限必要なユニットと、付加的なユニットが混
在して購成される二重化1.リ御装置において、高信頼
性で高稼働串のため、デュアル動作の二重系として運転
される時に入出力ユニットを差別化して、片系故障時の
縮退再構成すなわちユニット切離しによる二重化運転継
続または単独運転への移行を容易に管理することができ
、自由度の高いシステムを実現することができる。As explained in detail above, as the performance of equipment increases, duplexing 1. In order to ensure high reliability and high availability in control equipment, the input/output units are differentiated when operated as a duplex system with dual operation, and in the event of a failure in one system, degenerate reconfiguration, i.e., unit disconnection allows duplex operation to continue or The transition to independent operation can be easily managed, and a system with a high degree of freedom can be realized.
第1図および第2図は第3図の二重化制御装置に適用し
た本発明の一実施例を示すフローチャート、第3図は二
重托制御装置の一構成例を示すブロック図、第4図は二
重化制御装置の他の構成例を示すブロック図、第5図は
第4図の二重化IIJ御装置において第1の実施例に従
って片系部分故障時に故障ユニットを切離した二重化運
転状態を示す状態図、第6図は同様に第4図の二重化制
御装置の片系部分故障時に故障系を切離して行われる単
独運転状態を示す状態図、第7図(a), (b)お
よび第8図は本発明の第2の実施例を示すフローチャー
ト、第9図は第3図の二重化制御装置において第2の実
施例に従って片系部分故障時に正常系データを使用して
行われる二重化運転状態を示す状態図、第10図は両系
の同じ箇所に部分故障を生じた時に故障した箇所を切離
して行われる二重化運転状態を示す状態図、朶11図は
両系で異なる箇所に部分故障を生じた時に正常系データ
を使用して行われる二重化運転状態を示す状態図、第1
2図は片系部分故障時に故障系を切離して行われる単独
運転状態を示す状態図である。
1・・・二重化制御装置、2A,2B・・・中央演算ユ
ニット、31.32・・・入出力ユニット、4A,4B
・・・CPUモジュール、5A,5B・・・インターナ
ルバスコントローラ、6A1.6B1.6A2.6B2
・・・入出力コントローラ、71.72・・・入出力モ
ジュール、8A,8B・・・インターナルバス、9・・
・同期バス、101,102・・・I/Oバス、12・
・・補助演算ユニット.14・・・CPUモジュー/l
,、15A,15B・・・インターナルバスコントロー
ラ。1 and 2 are flowcharts showing an embodiment of the present invention applied to the duplex control device shown in FIG. 3, FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the duplex control device, and FIG. FIG. 5 is a block diagram showing another configuration example of the control device, and FIG. Similarly, FIG. 6 is a state diagram showing an islanding state in which the faulty system is disconnected when a partial failure occurs in one system of the redundant control device shown in FIG. 4, and FIGS. FIG. 9 is a state diagram showing a duplex operation state performed using normal system data when one system has a partial failure according to the second embodiment in the duplex control device of FIG. 3; Figure 10 is a state diagram showing a redundant operation state that is performed by isolating the failed part when a partial failure occurs at the same location in both systems, and Figure 11 shows a normal system when a partial failure occurs at different locations in both systems. State diagram showing the redundant operation state performed using data, 1st
FIG. 2 is a state diagram showing an isolated operation state in which the faulty system is disconnected when one system has a partial failure. 1... Duplex control device, 2A, 2B... Central processing unit, 31.32... Input/output unit, 4A, 4B
...CPU module, 5A, 5B...Internal bus controller, 6A1.6B1.6A2.6B2
... Input/output controller, 71.72... Input/output module, 8A, 8B... Internal bus, 9...
・Synchronous bus, 101, 102...I/O bus, 12・
...Auxiliary calculation unit. 14...CPU module/l
,, 15A, 15B... Internal bus controller.
Claims (1)
ントローラ等から成り、演算および制御全体を管理実行
する演算ユニットと、前記インターナルバスコントロー
ラに接続されたインターナルバスと、プラントとの間の
入出力インターフェースとしての入出力モジュールおよ
びその入出力モジュールを管理する入出力コントローラ
から成る複数の入出力ユニットとを含んで構成され、少
なくとも前記演算ユニット、インターナルバスおよび入
出力コントローラが二重化され2つの系を構成している
二重化制御装置において、 装置内のモジュール故障を検出するモジュール故障検出
手段と、 このモジュール故障検出手段によりモジュール故障が検
出されたとき、故障モジュールを含むユニットを系から
切離し残余の装置部分での二重系を維持するか、故障モ
ジュールを含む系を切離して単独系へ移行するかを選択
する選択手段を備えたことを特徴とする二重化制御装置
。 2、マイクロプロセッサやメモリ、インターナルバスコ
ントローラ等からなり、演算および制御全体を管理実行
する演算ユニットと、前記インターナルバスコントロー
ラに接続されたインターナルバスと、プラントとの間の
入出力インターフェースとしての入出力モジュールおよ
びその入出力モジュールを管理する入出力コントローラ
からなる複数の入出力ユニットとを含んで構成され、少
なくとも前記演算ユニット、インターナルバスおよび入
出力コントローラが二重化され2つの系を構成している
二重化制御装置において、 前記入出力ユニット内の部分故障を検出する故障検出手
段と、 この故障検出手段により前記両系おいて異なる入出力ユ
ニットに部分故障が発生したことが検出されたときは異
なる入出力ユニットの正常な入出力コントローラによる
プラント入力データを使用した二重系を維持し、同じ入
出力ユニットに部分故障発生したことが検出されたとき
はその故障入出力ユニットからの入力データ更新を停止
した二重系を維持する部分故障対応手段を備えたことを
特徴とする二重化制御装置。[Claims] 1. An arithmetic unit consisting of a microprocessor, memory, internal bus controller, etc., which manages and executes the entire arithmetic and control operations, an internal bus connected to the internal bus controller, and a plant. It is configured to include a plurality of input/output units consisting of an input/output module as an input/output interface between the two, and an input/output controller that manages the input/output module, and at least the arithmetic unit, internal bus, and input/output controller are duplicated. In a redundant control device that constitutes two systems, there is a module failure detection means that detects a module failure within the device, and a module that disconnects the unit containing the failed module from the system when a module failure is detected by this module failure detection means. A duplex control device comprising a selection means for selecting whether to maintain a duplex system in the remaining device portion or to disconnect a system including a failed module and transition to a single system. 2. As an input/output interface between the arithmetic unit, which is composed of a microprocessor, memory, internal bus controller, etc. and manages and executes the entire arithmetic and control operations, the internal bus connected to the internal bus controller, and the plant. and a plurality of input/output units consisting of an input/output module and an input/output controller that manages the input/output module, and at least the arithmetic unit, internal bus, and input/output controller are duplicated to form two systems. a redundant control device comprising: a fault detection means for detecting a partial fault in the input/output unit; and when the fault detection means detects that a partial fault has occurred in a different input/output unit in both systems; A duplex system is maintained using plant input data from normal input/output controllers of different input/output units, and when a partial failure is detected in the same input/output unit, input data is updated from that failed input/output unit. What is claimed is: 1. A duplex control device characterized by comprising partial failure response means for maintaining a duplex system that has been stopped.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16028289A JP2732668B2 (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Redundant controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16028289A JP2732668B2 (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Redundant controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325502A true JPH0325502A (en) | 1991-02-04 |
| JP2732668B2 JP2732668B2 (en) | 1998-03-30 |
Family
ID=15711620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16028289A Expired - Lifetime JP2732668B2 (en) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Redundant controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2732668B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004054907A (en) * | 2002-05-31 | 2004-02-19 | Omron Corp | Programmable controller, CPU unit, communication unit, and method of controlling communication unit |
| JP2018129995A (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | 株式会社デンソー | Dynamo-electric machine controller, and electric power steering device using the same |
-
1989
- 1989-06-22 JP JP16028289A patent/JP2732668B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004054907A (en) * | 2002-05-31 | 2004-02-19 | Omron Corp | Programmable controller, CPU unit, communication unit, and method of controlling communication unit |
| US7246270B2 (en) | 2002-05-31 | 2007-07-17 | Omron Corporation | Programmable controller with CPU and communication units and method of controlling same |
| JP2018129995A (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | 株式会社デンソー | Dynamo-electric machine controller, and electric power steering device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2732668B2 (en) | 1998-03-30 |
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